多圈层视角下北京市轨道交通发展策略研究——基于与东京都市圈的对比分析.pdf
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1、17 现代城市轨道交通 1/2024 MODERN URBAN TRANSIT规划设计第一作者:钱蕾,女,工程师引用格式:钱蕾,郭然.多圈层视角下北京市轨道交通发展策略研究基于与东京都市圈的对比分析J.现代城市轨道交通,2024(01):17-24.QIAN Lei,GUO Ran.Research on a rail transit development strategy in Beijing municipality from the perspective of multiple circle layers -A comparative analysis of the Tokyo me
2、tropolitan areaJ.Modern Urban Transit,2024(01):17-24.2022 年 8 月 17 日,北京市正式发布的北京市轨道交通线网规划(2020 年2035 年)提出“轨道交通出行占比 27%以上、800 m 覆盖居住人口 50%以上”的发展新目标1,而根据2021 北京市交通发展年度报告,北京市现状轨道交通全方式分担率仅为 14.7%,轨道交通 800 m 范围人口集聚度为 39%2,城市人口与轨道交通的耦合关系不强,距规划目标尚有差距。而日本东京市凭借其发达的轨道交通系统,被誉为“轨道上的城市”,东京都市圈轨道交通全方式分担率达 30%,轨多圈层视
3、角下北京市轨道交通发展策略研究 基于与东京都市圈的对比分析钱 蕾,郭 然(北京市市政工程设计研究总院有限公司,北京 100082)摘 要:为更好支撑新发展阶段下北京市轨道交通的规划建设,以东京都市圈与北京市的轨道交通线网为研究对象,在多尺度分析和总结东京都市圈轨道交通发展经验的基础上,梳理东京都市圈和北京市在 8 km 以内、815 km、1530 km、3050 km 和 50 km 以外 5 个圈层的轨道交通线网规模及不同圈层的轨道交通服务水平,形成相关量化指标,并通过指标对比,总结东京都市圈和北京市不同圈层轨道交通的特征差异,最后以此为据提出北京市未来的轨道交通发展建议,以期推动北京市轨
4、道交通高质量、可持续发展。关键词:轨道交通;城市圈层;线网规模;服务水平;数据对比;发展建议;东京都市圈;北京市中图分类号:U231道交通 800 m 范围人口集聚度可达 53%3。因此,对北京市与东京都市圈的轨道交通发展状况、服务水平等进行对比分析,可为北京市轨道交通的规划与发展提供一定的借鉴和参考。1 可比性分析及圈层划分依据在研究东京都市圈轨道交通时,学者普遍将东京都市圈的研究范围划定为“一都三县”,即东京都和埼玉县、千叶县、神奈川县4,其面积约为 1.36 万 km2,拥有 3 694 万人口,是该地区交通出行的主要范围(图 1)。考虑到东京都市圈与北京市的城市尺度基本相当(表 1),
5、DOI:10.20151/.cnki.1672-7533.2024.01.003图 1 东京都市圈示意图18MODERN URBAN TRANSIT 1/2024 现代城市轨道交通规划设计而且二者的城市形态均为“单中心+环”,城市人口均呈现以中心城区为核心向外围扩展的趋势,因此本文以东京都市圈和北京市全域作为对比研究对象,从多圈层视角研究轨道交通与人口、城市形态的关系。本研究根据北京城市总体规划(2016 年2035年)(以下简称规划)5,以北京市核心区为圆心,以15 km、30 km、50 km 为半径划分北京市城市圈层。考虑到北京市的东城区、西城区是首都功能核心区,是全国政治、文化、国际交
6、往中心的核心承载区,与东京都心三区的功能相同,且二者在空间上均基本为 8 km 半径覆盖范围,故本研究在上述圈层划分的基础上新增加核心区 8 km 圈层。图 2 展示了东京都市圈与北京市的城市圈层划分情况。表 2 对比了东京都市圈与北京市在相同半径下的城市功能区与新城分布情况。由图 2 和表 2 可知,东京都市圈和北京市的城市圈层划分大体一致,具体如下。(1)8 km 以内为首都功能核心区。(2)8 15 km 为中心城区,是城市日间人口的聚集区域。(3)15 30 km 为近郊新城,布局城市副中心及大型居住组团,以承接中心城区外溢的商业和人口。(4)30 50 km 为远郊新城,多布局产业新
7、城及居住组团,以疏散人口、承接产业转移为主。(5)50 km 以外为外围新城,以居住组团为主,少量承担单一产业。由于轨道交通与城市是耦合发展的,故本研究对东京都市圈和北京市轨道交通进行的对比分析也以上述 5个圈层划分为基础。2 基于线网规模的轨道交通对比分析线网规模是衡量一个城市的轨道交通发达程度的最基本指标。梳理东京都市圈与北京市的轨道交通线网规模,对比分析两个城市在8 km 以内、8 15 km、15 30 km、30 50 km、50 km以外 5 个圈层中的轨道交通线路里程,对北京市轨道交通发展具有一定的借鉴意义。2.1 东京都市圈东京都市圈轨道交通主要包括地铁、JR 线、私铁(包括大
8、手和中小私铁)三大类,其中 JR 线、私铁为市郊铁路。轨道交通系统由中心城区向外呈现明显的圈层表 1 东京都市圈与北京市指标对比表指标东京都市圈北京市面积/km213 56516 411人口/万人3 6942 189城市形态以东京站为中心,环+放射状发展 天安门为中心,环状发展轨道交通全方式分担率/%3014.7轨道交通 800 m 范围人口集聚度/%5339图 2 东京都市圈与北京市城市圈层划分图b 北京市a 东京都市圈(单位:万人)多圈层视角下北京市轨道交通发展策略研究19 现代城市轨道交通 1/2024 MODERN URBAN TRANSIT规划设计多圈层视角下北京市轨道交通发展策略研
9、究结构。本研究以 13 条东京地铁线路、2 条横滨地铁线路、40 条 JR 线路、53 条大手私铁线路、21 条中小私铁线路为数据基础,整理与测量以东京站为中心 5 个圈层的轨道交通线路里程(表 3)。由表 3 可知,东京都市圈范围内轨道交通线路总里程为 3 073.9 km,其中地铁为 357.5 km,占比 11.63%;JR 线为 1 386.6 km,占比 45.11%;私铁 1 329.8 km,占比 43.26%。图 3 展示了东京都市圈不同圈层的轨道交通线路里程数据可视化结果。由图 3 可知,在以东京站为中心的 8 km 圈层内,轨道交通以地铁为主,地铁线路里程占轨道交通线路总里
10、程的60.84%;在 8 15 km圈层内,地铁线路里程大 幅 度 降 低,仅 占 比17.81%,而 JR 线和私铁线路里程占比逐渐增加;随着圈层半径的继续增大,地铁线路里程占比几乎降为 0。东京都市圈 15 km 以外的轨道交通主要为 JR 线和私铁。从线网密度看,在以东京站为中心的 8 km 圈层内,线网密度高达 2 km/km2,但在 8 15 km圈层内,线网密度迅速下降到 1 km/km2以下;随着圈层半径的增大,东京都市圈轨道交通线网密度不断降低(图 4)。2.2 北京市北京市轨道交通主要由地铁和市域(郊)铁路组成。本研究以 35 条北京地铁(包括已运营、在建、部分规划线路)线路
11、、11 条市域(郊)铁路(包括已运营、在建、部分规划线路)线路为数据基础,整理与测量以天安门为中心 5 个圈层的轨道交通线路里程(表 4)。由表 4 可知,北京市轨道交通纳入上述统计的运营、在建及规划线路总里程为 1 875 km,其中地铁 1 184.3 km,占比 63.16%,市域(郊)铁路 690.7 km,占比 36.84%。图 5 展示了北京市不同圈层的轨道交通线路里程数据可视化结果。由图 5 可知,在以天安门为中心的 30 km 圈层内,北京市轨道交通制式以地铁为主,在 8 km 以内、8 15 km、15 30 km 3 个圈层中,地铁线路里程占比分别为 91.61%、84.8
12、8%、65.26%。随着圈层半径的增大,50 km 圈层外基本无地铁覆盖,以市域(郊)铁路为主。表 2 东京都市圈与北京市不同圈层的城市功能区与新城分布表圈层东京都市圈北京市8 km 以内 都心三区(中央、千代田、港区)首都功能核心区(东城、西城)8 15 km 东京都区部(13 区)中心城区(五环内)15 30 km 横滨、琦玉、千叶 3 个大型副中心城市及柏市、町田等居住型城市 城市副中心、亦庄、大兴、房山、顺义等近郊新城30 50 km 八王子、横须贺、相模原等 7 个产业新城 昌平、门头沟等远郊新城50 km 以外 筑波、小田原等外围新城 怀柔、密云、延庆、平谷等远郊新城表 3 东京都
13、市圈分圈层轨道交通线路里程表轨道交通系统名称各圈层内轨道交通线路里程/km总计里程/km占比/%8 km 以内8 15 km15 30 km30 50 km50 km 以外地铁东京地铁244.758.50.900304.19.89横滨地铁0037.416053.41.74JR 线93.795.3294.4550.1353.11 386.645.11私铁大手私铁43164.3338.5329.31471 022.133.25中小私铁20.810.339.782.5154.4307.710.01总计402.2328.4710.9977.9654.53 073.9100图 3 东京都市圈不同圈层轨道
14、交通线路里程分布图2.502.001.501.000.500.00线网密度/km km-22 0001 5001 0005000里程/km2.000.650.190.340.118 km 以内815 km1530 km 3050 km 50 km 以外 私铁里程63.8174.6378.2411.8301.4 JR 线里程93.795.3294.4550.1353.1 地铁里程244.758.538.3160 线网密度2.000.650.340.190.11注:表内的里程数据单位为 km;线网密度单位为 km/km2。20MODERN URBAN TRANSIT 1/2024 现代城市轨道交通
15、规划设计从线网密度看,在以天安门为中心的 8 km 圈层内,线网密度高达 1.78 km/km2,但在 8 15 km 圈层内,线网密度迅速下降到 1 km/km2以下;随着圈层半径的增大,北京市轨道交通线网密度不断降低(图 6)。2.3 对比分析图 7 展示了东京都市圈与北京市不同圈层轨道交通线网规模的对比情况。由图7可知,30 km圈层以内,北京市轨道交通线路总里程与东京都 市 圈 差 别 不 大,在8 30 km 圈 层 中,北京市地铁制式部分代替了东京都市圈市郊铁路的功能;30 50 km 圈层是现阶段北京市轨道交通线路里程与东京都市圈差距最大的一个圈层,在此圈层中,北京市轨道交通线路
16、总里程比东京都市圈少 676.7 km,东京都市圈以市郊铁路(JR线、私铁)为主;在 50 km 以外圈层中,北京市轨道交通线路总里程比东京都市圈少 455.2 km,虽然东京都市圈轨道交通存在 JR 线、私铁线为单线铁路,客流强度偏低的情况4,但总体而言,北京市轨道交通与之仍有较大差距。3 基于服务水平的轨道交通对比分析轨道交通的宗旨是为乘客服务,根据相关学者研究,从线网角度来说,影响轨道交通服务水平的主要因素包括旅行时间、乘坐便捷性等6。为便于分析,本研究选取轨道交通高峰发车间隔、最短旅行时间、旅行速度、最少换乘次数等可量化指标,利用枚举法列举出不同圈层到核心区以及圈层之间的轨道交通服务方
17、式,对东京都市圈与北京市轨道交通的服务水平进行对比分析。图 4 东京都市圈分圈层轨道交通线网分布图表 4 北京市分圈层轨道交通线路里程表轨道交通系统名称各圈层内轨道交通线路里程/km总计里程/km占比/%8 km 以内8 15 km15 30 km30 50 km50 km 以外地铁327.7344.8398.5113.301 184.363.16市域(郊)铁路3061.4212.1187.9199.3690.736.84总计357.7406.2610.6301.2199.31 875100图 6 北京市分圈层轨道交通线网分布图图 5 北京都市圈不同圈层轨道交通线路里程分布图2.001.501
18、.000.500.00线网密度/km km-27006005004003002001000里程/km8 km 以内815 km1530 km 3050 km 50 km 以外 市域(郊)铁路里程3061.4212.1187.9199.3 地铁里程327.7344.8398.5113.30 线网密度1.780.800.290.060.020.800.290.060.02注:表内里程单位为 km;线网密度单位为 km/km2。1.78多圈层视角下北京市轨道交通发展策略研究21 现代城市轨道交通 1/2024 MODERN URBAN TRANSIT规划设计3.1 东京都市圈本节列举东京都市圈 15
19、 km 以外圈层至东京站、外围新城至埼玉副都心以及外围对角新城之间的轨道交通服务方式进行分析(表 5)。由表 5 可知,不同圈层到东京站的轨道交通方式大多为 JR 线,少数在进入内部圈层后换乘地铁。总体而言,东京都市圈轨道交通的高峰发车间隔均在 5 min 以内,旅行速度为 40 50 km/h,且换乘次数较少,最多为 2 次,这得益于东京都市圈轨道交通实现了不同轨道交通线路间的直通运行及灵活多样的运营组织7。根据相关文献,东京地铁的平均站间距为 1.23 km,而 JR 线的平均站间距为 3.18 km8。长距离的交通出行主要由站间距大的 JR 线承担,且换乘次数少,是保证东京都市圈轨道交通
20、具有较高旅行速度的关键。3.2 北京市为与东京都市圈进行类比,本节选取同样在城市轨道交通内环线上,且既是地铁站、又是铁路枢纽的北京站为起讫点,列举北京市 15 km 以外圈层至北京站、外围新城至北京城市副中心以及外围对角新城之间的轨道交通服务方式进行分析(表 6)。由表 6 可知,50 km 以内圈层至北京站及 50 km 圈层之间的轨道交通方式大多为地铁,高峰发车间隔基本在 10 min 以内。北京地铁线路的平均站间距为 1.73 km,站间距最长的线路为昌平线(2.77 km),旅行速度普遍较低(20 35 km/h),且较长距离的轨道交通出行换乘次数多(2 3 次)。50 km 以外圈层
21、的新城至北京站的出行方式多为市域(郊)铁路+地铁,市域(郊)铁路站间距较大,故旅行速度较快,能达到 40 50 km/h。但由于北京市域(郊)铁路为利用既有线形式,开行能力不足,服务频次较低,每天开行对数仅有 2 6 对,现状日平均客流不足 1 000 人次,服务水平较差9。3.3 对比分析图 8 展示了东京都市圈与北京市不同圈层轨道交通出行距离与最短旅行时间的对比情况。由图可知,在出行距离相同的情况下,东京都市圈的旅行时间要短于北京市,且随着出行距离的增加,差距有增大的趋势。图 9 展示了东京都市圈与北京市不同圈层轨道交通高峰发车间隔和换乘次数对比情况,图中数据分别为二者的平均值。由图可知,
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